[科普中国]-包装钢带

生产工艺传统包装钢带

传统的高强度包装钢带生产工艺一般有两种工艺方式。其一是采用铅浴等温淬火，贝氏体强化处理；其二是采用冷轧强化、退火工艺。前者由于铅对环境的污染，国家已开始限制使用，后者对原料质量要求高且质量不易稳定，发展受到限制。1

超高强度包装钢带超高强度包装钢带的主要生产工艺为：冷轧原料采用铅浴调质处理工艺将其组织发生相变，最后经纵剪、涂漆涂蜡而成，使带钢得到超高强度及延伸率。铅浴调质处理工艺具体如下：上述冷轧原料经过铅槽预热，铅温温度为355～365℃左右，钢带速度为15m/min-19m/min，中频加热到奥氏体温度860℃以上后，带钢再次进入铅槽等温淬火开始发生下贝氏体转变，然后经碳塔刮铅、水冷、空冷后卷取制得超岛强度半成品。纵剪涂漆线具体工艺如下， 这种半成品卷经过焊接涂油，并通过剪切分条，由去毛刺装置去除边部毛刺， 铅温温度为355～365℃左右，钢带速度为80m/min-105m/min，带钢经铅槽脱脂、清洗，加热然后在空气中氧化发蓝，根据用户需求部分产品发蓝、涂蜡、包装后直接入库；部分产品发蓝、涂漆，涂蜡、包装后直接入库。

断带原因产生断带现象的的部分原因如下：

1）热处理中频加热过程中，因原料缩孔或裂口造成的烧断或拉断；

2）导向轮卡死或绝缘辊卡死，造成张力过大带钢被拉断；

3）热处理槽内铅液位低造成铅液流动不畅，从而铅温不均匀造成带钢转化不均匀面造成的断带。2

生产线1、放卷设备：采用无芯转动槽式放线架，钢带在牵引机拉动下由放线架抽出，钢带可以实现即时停止，不会发生乱带现象。

2、焊机：钢带的焊接采用搭接压力焊焊机，焊接后钢带焊口经热处理后基本达到母材质量，只须对焊口外观做适当修磨，焊口可保留在钢带中。

3 、活套：为了保证钢带连续生产，生产线设进、出口两个活套，原料钢带焊接和成品包装带下卷时，活套用来储存钢带，以使生产线连续生产。

4、修边装置：钢带修边使用V型轮挤轧法修剪钢带边缘的毛刺，每条钢带使用两套挤轧辊。为了保证钢带板 型，V型轮后加一套平辊控制板型。

5、 淬火装置：淬火加热使用高频感应加热电源，板式感应器。对钢铁材料实施感应加热是一种应用相当的普遍技术，但对高速运行的薄钢带进行高效率、高温度的感 应加热还应用甚少，一般认为管状感应加热器加热效 果很好，但它用来加热薄钢带并不理想。

6 、淬火冷却：采用浸入逆流式淬火器，选用水做为淬火冷却介质。浸入式可保证钢带均匀冷却，逆流式使钢带在高温时与较高的温度的水接触，控制了钢带冷却速度， 钢带不变形。

7 、回火装置：回火使用晶体管超音频电源，该电源启动成功率高，电效率高，故障率低。回火后用马夫炉保温，目的是提高回火质量，增加发蓝效果。

8、收卷装置：为了适应不同用户的需求，生产线设计了两种收卷装置，盘石缠绕卷重最大60kg，复式缠绕最大250kg。卷取机动力采用力矩电机，卷取力可调可控。

9、钢带牵引装置：生产线中各工艺设备之间通过牵引机把钢带连接起来，牵引机配有变频电机对钢带走线实现不同张力控制，达到生产要求。1

高强度钢种的强化机理提高强度最经济的办法是提高碳含量来提高珠光体的含量，当碳含量超过0.35%时，高珠光体含量的副作用变得非常严重。延性急剧下降。

在低碳钢中为了获得高强度并同时保持高水平的综合性能，最经济的方法是应用微合金化技术。我们这种新开发的高强度包装用钢带的试制就是采用新研制的铌、钒微合金化专用钢种，在钢中加入少量的铌， 以便使低碳钢的强度得以进一步提高，再经过控温、控轧充分发挥铌微合金元素的固熔强化作用，提高钢的综合性能，然后采用低温退火工艺的方法来生产高强度包装用钢带。 钢中加Nb一举三得：细化晶粒、沉淀强化，固定氮消除自由氮。铌的突出特点是提高了奥氏体的再结晶温度而使奥氏体晶粒细化。热加工时在非再结晶区用大的变形量增加总的晶界面积，同时由于应变诱导沉淀的作用使这些界面成为相变时的择优形核地点，所以铌有很好的细化晶粒作用：铌还有固氮作用，铌是强碳氮化合物形成元素之一，它的形成倾向高于NbC。所以一般认为常以Nb(CN)形式存在。高温析出的碳、氮化铌有阻碍原始奥氏体晶粒长大作用，热加工过程中有阻碍变形奥氏体再结晶，固溶铌拖拽晶界移动，抑制-转变，降低转变点，在相变时或相变后析出的Nb(CN)对铁素体有强烈的沉淀强化作 用：我国转炉钢氮含量在40~88ppm不等，而铌的另一作用就是铌与碳氮形成的Nb(CN)固定了钢中自由氮，由此消除了游离氮在钢中的损害韧性作用。 通过钢中化学成分的调整以及添加微量元素，并在钢带生产全过程中充分发挥和应用铌的三种作用， 使钢带既有很高的强度，又有良好的韧性，钢带经过热处理后能够满足高强度包装用钢带的性能指标要求。3